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英特尔酷睿i9-10980XE评测 AVX-512指令集大显神威!

英特尔在今年10月初正式发布了舰第十代酷睿X系列处理器,作为桌面端发烧级旗舰产品,第十代酷睿X系列处理器依旧采用了14nm++工艺打造,核心代号为Cascade Lake-X,首发有4个型号,分别是18核心的i9-10980XE、14核心的i9-10940X、12核心的i9-10920X以及10核心的i9-10900X,依旧采用LGA2066接口,现有的X299主板升级BIOS后即可使用。

一.产品简要解析

第十代酷睿X系列处理器集成了Intel Deep Learning Boost技术,可实现AI加速功能;而Intel Turbo Boost Max Technology 3.0技术也进一步增强,可让处理器最好的核心睿频加速至4.8GHz;此外,四款产品均支持48条直连PCI-E通道,比第九代酷睿X的44条又多了4条。

当然,第十代酷睿X处理器最引人注目的特点就是价格了,四款产品的上市指导价分别为979$、784$、689$、590$,相比第九代酷睿X处理器的首发价可谓是大幅下降。同样的预算,去年这个时候只能买到10核心的酷睿i9-9900X,而今年就可以买到18核心的酷睿i9-10980XE了。

下图为本次评测的主角酷睿i9-10980XE,正面:

酷睿i9-10980XE的背面:

本次我们拿到的是i9-10980XE ES版,CPU-Z 1.90.1版本已经可以基本识别出这颗处理器的各项参数信息。

可以看到,酷睿i9-10980XE同样保留了对AVX-512指令集的支持。借助多达两个 512 位融合乘加 (FMA) 单元,应用程序在 512 位矢量内的每个时钟周期每秒可打包 32 次双精度和 64 次单精度浮点运算,以及八个64位和十六个32位整数。因此,AVX-512指令集与AVX2指令集相比,其数据寄存器的宽度、数量以及 FMA 单元的宽度都增加了一倍,能帮助专业用户处理最苛刻的计算任务。当然,略显遗憾的是在消费级市场中支持AVX-512指令集的软件和游戏并不多,所以在很多应用场景下,酷睿X系列处理器还不能完整发挥出最大性能。

为了区分产品线,英特尔普通的酷睿处理器只支持Turbo Boost 2.0,而包括酷睿i9-10980XE在内的酷睿X系列处理器则支持更先进的Turbo Boost MAX 3.0,通过识别处理器的最快内核并让其处理最关键的工作负载,使轻量级线程性能得到优化。下图为这个功能的驱动软件,已经整合在Windows 10系统的更新驱动包内。

而通过HWiNFO64软件,我们可以准确的识别出酷睿i9-10980XE在各不同负载下,各个核心的动态加速频率。

可以看到,相比于酷睿i9-9980XE,酷睿i9-10980XE主要对少数核心的睿频有所增强,借助Turbo Boost MAX 3.0技术,两颗最好的核心最大睿频可达4.8GHz。而在全核心睿频方面,酷睿i9-10980XE没有提高,SSE负载睿频为3.8GHz、AVX2负载睿频为3.3GHz、AVX-512负载睿频为2.8GHz,和酷睿i9-9980XE相同。

酷睿i9-10980XE和酷睿i9-9980XE设定AVX offset的原因也很简单,就是为了控制AVX指令集所带来的高功耗和高发热。当然部分高端主板可以将AVX2、AVX512负载的全核睿频解锁至3.8GHz,以带来更强的性能。(本次评测为了客观展现处理器默认状态下的性能,所以常规测试中在睿频调度上将完全遵照英特尔官方的设定。)

二.测试平台与说明

本次酷睿i9-10980XE评测,首先对比的是自家上一代的旗舰产品酷睿i9-9980XE,同时加入了核心数量差不多、定价也接近的AMD锐龙9 3950X与之进行对比。

英特尔LGA2066平台的主板选择了华硕ROG STRIX X299-E GAMING II,这款主板定位于中高端,为顶级的电竞游戏爱好者打而造。这款主板将时尚前卫的电竞图腾与利落的线条设计完美的融合在一起,再配合上华硕独家的AURA RGB灯效,点亮后非常炫酷。

用料方面则采用12 Power Stages供电模组设计和全新升级的ProCool II供电接口,带动酷睿i9-10980XE可谓是完全没有压力。而在MOS散热片加入了热管,再配合内置40mm的隐藏式智能温控启停VRM散热风扇,让主板的散热性能更好,温度控制在合理范围内,以增强各个电子元器件的使用寿命。

而AMD AM4平台的主板我们使用了微星MEG X570 GODLIKE超神版,作为消费级主板中的旗舰,带动锐龙9 3950X同样没有压力。

内存方面使用了4根芝奇皇家戟8GB 3600 C16,在LGA2066平台上组成四通道。显卡则使用公版RTX 2080 SUPER。

而为了压制住这几颗超多核处理器所带来的高发热,散热器方面我们选择了酷冷至尊冰神P360 ARGB银色版。

三.基准性能测试

首先是AIDA64内存与缓存测试,由于酷睿i9-10980XE定位于HEDT发烧平台,支持四通道内存,所以在读取和写入速度上大幅领先双通道内存的锐龙9 3950X。

酷睿i9-10980XE采用了Mesh网状架构,在内存延迟上相比自家采用Ringbus总线的小核心处理器有所退步,和采用Infinity Fabric总线的锐龙9 3950X处于一个水平。

SuperPI是一个考察处理器单线程性能的传统测试工具,使用x87指令,在这项测试中酷睿i9-10980XE充分发挥了Turbo Boost MAX 3.0技术的4.8GHz单核高睿频,可以在7.75秒内跑完1M,相比单核睿频4.5GHz的酷睿i9-9980XE提高不少,也领先于锐龙9 3950X。

y-cruncher是计算圆周率等数学常数的软件,比SuperPI效率更高,创造了计算圆周率的世界纪录。由于y-cruncher对AVX-512指令集的支持非常好,所以酷睿i9-10980XE和酷睿i9-9980XE的测试成绩大幅领先只支持AVX2指令集的锐龙9 3950X。

CPU-Z测试中,V17版本酷睿i9-10980XE的单核分数相比酷睿i9-9980XE有所提高,不过依然小幅落后于锐龙9 3950X。

而到了V19版本AVX2测试,由于这项测试调用了大量的FMA指令,而Zen2后端执行端口为2×256bit FMUL+×256bit FADD的乘加分离设计,在执行FMA融合乘加计算时的效率并不高。所以酷睿i9-10980XE成功反超了锐龙9 3950X。

Geekbeech5是一款跨平台CPU测试软件,在这项测试中,酷睿i9-10980XE凭借着更多的物理核心,所以多线程分数略强于锐龙9 3950X。而单核分数上,锐龙9 3950X则在此项测试中表现最好,而酷睿i9-10980XE也比酷睿i9-9980XE略有提高。

SiSoftware Sandra 2020是一个十分强大的windows系统分析评测工具。集合了系统分析、诊断、测试和报告工具,包括众多的分析与测试模组,能够全面的测试处理器性能。

在算数处理器测试中,由于这项测试只使用AVX2指令集,没有使用AVX-512指令集,所以三款处理器的得分基本处于一个级别。

多媒体处理器、影像处理、加密解密性能、的科学分析等测试项全都对AVX-512指令集有着良好的支持,所以酷睿i9-10980XE在这几项测试中能够完整发挥最大性能,自然可以完胜只能使用AVX2指令集的锐龙9 3950X。

多媒体处理器:

影像处理:

加密解密性能:

的科学分析;

不过酷睿i9-10980XE在SiSoftware Sandra 2020的众多测试项目中也并不是无敌的,例如在财务分析测试中就输给了锐龙9 3950X。

AIDA64的众多测试项目中,FPU Mandel和FPU Julia以及CPU PhotoWorxx这三个项目对AVX-512指令集支持很好,酷睿i9-10980XE凭借着指令集的优势,要领先锐龙9 3950X不少。

FPU Mandel:

FPU Julia:

CPU PhotoWorxx:

而在FP32 Ray-Trace和FP64 Ray-Trace浮点光线追踪运算中,不但对AVX-512指令集有很好的支持,同时又需求高内存带宽,所以酷睿i9-10980XE相比锐龙9 3950X优势极大。

而CPU Queen、CPU Zlib、FPU SinJulia这三项测试由于不能调用AVX-512指令集,所以酷睿i9-10980XE相比锐龙9 3950X无法取得领先优势。

而在CPU AES测试中,由于AMD处理器都额外支持Hash加速指令,所以酷睿i9-10980XE大幅落后于锐龙9 3950X。

GPGPU Benchmark可以调动处理器的所有算力,AVX-512指令集可以被充分利用,酷睿i9-10980XE展现出了强大的单精度浮点和双精度浮点,甚至可以媲美专业计算显卡!

四.应用、创作、渲染能力测试

WinRAR压缩与解压的基准测试中,酷睿i9-10980XE相比酷睿i9-9980XE略有微小的提升,扩大了对锐龙9 3950X的领先优势。

而在另一款压缩与解压缩软件7-Zip 19.00版本的基准测试中,酷睿i9-10980XE同样相比酷睿i9-9980XE提升不大,和锐龙9 3950X相比则互有胜负。

Corona Render渲染器是业界后起之秀,在渲染质量和速度上其实非常优秀。酷睿i9-10980XE在Corona 1.3 Benchmark中相比锐龙9 3950X有一定程度上的性能优势,又由于更高的频率,所以相比酷睿i9-9980XE也有一定程度上的提高。

v-ray是由专业的渲染器开发公司CHAOSGROUP开发的渲染软件,是业界很受欢迎的渲染引擎。在v-ray benchmark中,酷睿i9-10980XE相比酷睿i9-9980XE有微小提升,也扩大了对锐龙9 3950X的领先优势。

再来看Cinebench R15和R20,前者是纯128bit SSE测试,后者虽然支持少量AVX2指令集但也不支持FMA,都不支持AVX-512指令集。故这两个测试无法体现出酷睿i9-10980XE拥有AVX-512指令集的优势。

又由于酷睿i9-10980XE在运行这两个测试时的全核心睿频只有3.8GHz(R20虽然支持AVX2但无法触发AVX offset),设定稍显保守,所以在测试上结果落后于锐龙9 3950X,不过幅度并不大。

同样的问题发生在x264 benchmark中,由于测试中AVX-512指令集没有被调用,所以酷睿i9-10980XE落后于锐龙9 3950X。

五. 游戏性能

3DMark物理测试中,酷睿i9-10980XE在常规的SSE3指令集项目中Fire strike和Time Spy上落后于锐龙9 3950X。

不过在最新的Time Spy Extreme项目上,测试结果出现了反转,当选择AVX2指令集时,酷睿i9-10980XE、酷睿i9-9980XE和锐龙9 3950X三者处于同一个水平。

而选择开启AVX-512指令集进行测试后,由于锐龙9 3950X不支持AVX-512、只能拿AVX2硬顶,所以得分几乎没有变化;而酷睿i9-10980XE和酷睿i9-9980XE则提高了2500分左右,成功甩开了锐龙9 3950X。

通过《刺客信条:奥德赛》《孤岛惊魂5》《奇异小队》和《古墓丽影:暗影》这四款游戏的benchmark表现,我们可以看到这三款处理器的游戏性能基本处在同一个水准,锐龙9 3950X略微领先一些。造成这样结果的原因也很简单,由于酷睿i9-10980XE相比锐龙9 3950X,已经没有了英特尔LGA1151针脚主流级处理器的高主频以及低内存延迟优势,所以也很难在游戏性能上获得领先。

不过对于重度游戏玩家来说,这三款超多核处理器显然都不是最佳选择,8核心5GHz高睿频、Ringbus低内存延迟的酷睿i9-9900KS才是最优解。

六.超频测试,简单调教后性能还有不少提升空间

此前我们讲到,酷睿i9-10980XE的全核心SSE负载睿频只有3.8GHz,AVX2频率全核心3.3GHz、AVX-512全核心频率2.8GHz。设定稍显保守,导致在很多不支持AVX-512的老旧测试项目中表现并不理想。为了获得更多的性能,我们对其进行超频测试。

由于时间有限,所以笔者并没有对超频后的酷睿i9-10980XE进行详细的性能测试,仅做了几项简短的测试,故无法全面检测超频后的性能提升与稳定性,因此以下的测试结果仅供参考;此外,任何形式的超频也都是有风险的!不建议普通玩家进行尝试。

首先是传统上的手动全核心超频,我们进入BIOS将全核心倍频调整为46,电压设定为1.2V。同时,为了控制AVX2负载和AVX-512负载所带来的高功耗和高发热,我们将AVX offset设定为8,AVX-512 offset设定为12。这样的话处理器在进行日常应用时的满载频率为全核心4.6GHz、AVX2负载为全核心3.8GHz、AVX-512负载为全核心3.4GHz。

开机成功进入系统。

在全核心频率4.6GHz的情况下,酷睿i9-10980XE在此前表现比较弱势的Cinebench中也能取得不错的成绩。R20多线程得分10553分、R15多线程则取得了4534分,提升还是不小的。

而电压设定为1.252V后,可以将全核心超频至4.7GHz,并通过R20测试,多核得分为10711。

当然,作为华硕ROG系列的中高端产品,ROG STRIX X299-E GAMING II还支持AI超频,进入BIOS后在核心倍频选项中可选“AI Optimized”模式。

此时再通过HWiNFO64软件,我们可以看到经过主板的AI超频后,酷睿i9-10980XE在不同负载下的频率相比默认设置皆有所提高。

SSE负载下,单核心睿频为4.8GHz,全核心睿频为4.4GHz(默认为3.8GHz)。

AVX2负载下,单核心睿频为4.0GHz,全核心睿频为3.6GHz(默认为3.3GHz)。

AVX-512负载下,单核心睿频为4.0GHz,全核心睿频为3.6GHz(默认为2.8GHz),

AI超频后,R15得分为4361分、R20得分为10099分。

由于酷睿i9-10980XE拥有高达18个核心,所以如果想让所有核心都运行在很高的频率上是很难的,功耗和发热难以控制。而酷睿X系列处理器还有一个特点,就是每个核心都支持单独的电压与频率调整,因此我们在手动超频时还可以换一种思路,更灵活的提升性能。

在XTU中将两颗体质最好的核心调整为1.29V 5.0GHz,其余16个核心调整为1.2V 4.6GHz。此时再运行R15,多线程分数依旧可以保持在4500分以上,而单核分数则提高到220分!达到了酷睿i9-9900KS的水平。

七.功耗测试

我们使用AIDA64+FurMark对进行拷机,并通过ROG THOR 1200W PLATINUM自带的功耗显示面板记录平台功耗。

如果是进行常规的AIDA CPU拷机,酷睿i9-10980XE会以3.8GHz的全核心频率满载运行,此时平台功耗为469W,控制的还算可以。而如果使用AIDA64的FPU拷机,酷睿i9-10980XE会调用AVX-512指令集,尽管此时的运行频率为全核心2.8GHz,但整机平台功耗却提高到了518W,可见AVX-512指令集带来更强性能的同时也带来了更大的功耗。

基于这种情况,手动超频时一定要选用高端一体式水冷散热器、或定制大排量分体式水冷,再配上功率800W以上的足额电源,并将AVX-512 offset设置的高一些,让AVX-512负载频率处于4GHz以下。

八.总结和购买建议

单纯从性能上看,酷睿i9-10980XE相比酷睿i9-9980XE的提升并不算很大,但由于英特尔的官方定价调整,酷睿i9-10980XE的首发价只有酷睿i9-9980XE首发价的50%左右,所以酷睿i9-10980XE作为“加量还减价”的产品,在“买新不买旧”的情况下比酷睿i9-9980XE有更大的购买价值。

因为价格的大幅度降低,包括酷睿i9-10980XE在内的第十代酷睿X处理器终于不再是令人仰望的天价,进入了500美元-1000美元的市场。而在这个价位的市场中,酷睿i9-10980XE将面对AMD主流桌面级的旗舰处理器锐龙9 3950X的直接竞争。

与锐龙9 3950X相比,酷睿i9-10980XE在常规测试项目(SSE和AVX2指令集)中与锐龙9 3950X表现基本相当,二者互有胜负;酷睿i9-10980XE最大的优势就在于对AVX-512指令集的支持,在SiSoftware Sandra 2020、AIDA64、y-cruncher等支持AVX-512的测试项目中,酷睿i9-10980XE可以完整发挥性能,相对只能使用AVX2指令集的锐龙9 3950X,能够取得明显的领先优势,少则15%、多则接近50%!

此外,酷睿i9-10980XE作为HEDT平台,搭配X299主板后,其拥有的四通道内存和72条PCI-E通道(其中48条为CPU直连),可以提供更强的连接性和拓展性,例如让PCI-E 16x+16x通道双显卡完全发挥性能的同时,还不影响PCI-E通道固态硬盘的读写速度,这也主流桌面级处理器锐龙9 3950X难以比拟的。

综上所述,酷睿i9-10980XE相对于锐龙9 3950X所多花费的200多美元,就是贵在了对AVX-512指令集的支持和HEDT平台的拓展性上,至于这个价差是否值得,那还是要根据购买者的具体使用需求来决定了,例如对于科学模拟、人工智能 (AI)、深度学习、图像和音频/视频处理等应用场景来说,AVX-512指令集确实能够提供很大的帮助,有这些需求的专业用户选择酷睿i9-10980XE就是值得的。

凭借AVX-512指令集,酷睿i9-10980XE成功拉开了与锐龙9 3950X之间的性能差距,不过这并不值得骄傲,反而应该让英特尔感到忧虑,毕竟锐龙9 3950X仅仅是AMD产品线中的主流桌面级旗舰罢了。而AMD的HEDT产品线,起步24核心的第三代线程撕裂者也将在近期发售,在巨大的核心数差距面前,即使酷睿i9-10980XE拥有强大的AVX-512指令集,也难以占到便宜,或许这也是英特尔对酷睿i9-10980XE进行大幅度降价的原因,从而避开和第三代线程撕裂者正面竞争。不过英特尔作为处理器市场中的领导者,没有人相信它会长期放弃1000美元以上的超高端消费市场,那么接下来面对AMD来势汹汹的第三代线程撕裂者,英特尔又将带来什么样的新品与之应对呢?让我们敬请期待吧!

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